水下目标监视系统发展综述

Doi:10.19661/ki.mi.2019.01.003【信息技术】水下目标监视系统发展综述张寅权!，张爽"，孙春健!，高思宇1(1.国家海洋信息中心天津300171; 2.国家海洋技术中心天津300112)摘要从水下攻击具有相当的隐蔽性，因此重要目标的水下防御已成为各国需要重点考虑的问题。

水下目标监视系 统是减少敌方入侵，降低袭击破坏程度，保卫港口、码头等重大设施，远程监管无人岛，维护海洋权益，保障海洋环 境安全的关键。

本文阐述了水下目标监视系统的重要意义，概括了国内外水下监视系统的发展现状，并针对未来我国 水下目标监视系统的发展，提出了设计和建设思路。

关键词水下目标；监视中图分类号P79Developm ent o f Underwater Target Surveillance SystemZHANG Yin-quan1, ZHANG Shuang ", SUN Chun-jian1, GAO Si-yu1(1. National Marine Data and Information Service, Tianjin 300171, China;2. National Ocean Technology Center, Tianjin 300112, China)Abstract Underwater attack has considerable concealment, thus underwater defense of important targets has become a key issue for countries to consider. The underwater target surveillance system is the key to reduce enemy invasion, reduce the degree of attack damage, protect ports, wharfs and other major facilities, monitor unmanned islands remotely, safeguard marine rights and interests, and protect the safety of marine environment. This paper describes the importance of underwater target surveillance system, and summarizes the development status of underwater surveillance system at home and abroad. In view of the future development of underwater target surveillance system in China, the design and construction ideas were put forward.Keywords underwater target; detection我国海岸线长约1.8万km,沿海分布很多具 有重要经济价值或重大军事意义的港口、码头，近岸防御压力巨大。

我国面积达500 m2以上的岛 屿有6 536个，有人届住的岛屿仅有450个，无人岛数量众多，对其进行全方位监管具有很大 难度。

目前我国的海域监控安全措施多数集中在 水面以上的区域，卫星遥感，雷达、远程视频监 控系统能够有效监视预警；而水下区域安保环节 薄弱，敌对势力可利用水下蛙人、机器人以及小 型水下运载器等从水下趁虚而入，对水域重要设收稿日期；2019-01-25施进行破坏。

海水是电磁波的不良介质，目前水下安全监 视主要依靠水声技术[1]。

各沿海国利用水声技术 对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪"海军 还利用水声进行水下通信和导航，保障舰艇、反 潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使 用[2]。

为实现重要港口、码头、无人岛的水下警 戒，可利用水声技术进行水下目标探测预警，建 立可靠的水下目标监视系统。

而水下目标监视系 统，由于布放在水下相对常规视觉和雷达系统更■I兹•溥信息2019年第1期H |隐蔽，因此更安全和不易被损毁，从而增强对入 侵目标如潜艇、蛙人、小型运载器等的威慑力和 打击的突然性[3—6%。

近年来国际海上恐怖袭击频发，水下进行入 侵破坏呈现上升趋势，沿海国海洋领土纷争不 断。

水下入侵目标预警是减少敌方入侵，降低恐 怖袭击破坏程度，保卫港口、码头等重大设施，远程监管无人岛，进行海洋权益维护，保障海洋 环境安全的关键。

重要港口、码头、海岛的水下 目标监视系统亟须研发建设。

水下监视系统主要 用于监视水下目标，大目标如潜艇可运用长基线 低频被动声呐，小目标如蛙人、小型潜器可运用 高频主动声呐，在重点水域周围布成长期连续工 作的监测防护网，随时监视水下入侵潜艇、潜 器、蛙人，以及其他有破坏作用的各种水下危险 器物，并将监测结果实时报告监控中心[7-11%。

1水下目标监视系统的意义1.1港口、码头水下目标监视系统是维护海洋经济稳定的重要保障随着海洋资源开发和海洋贸易的不断发展，港口、码头的建设在各国海洋资源竞争、海洋 经济发展、国防安全等领域变得越来越重要。

海洋资源的开发利用要依托于港口；港口、码 头作为交通枢纽和货物集散地，可以拉动当地 经济发展；随着国际贸易全球化发展，港口、码头起到全球资源配置的作用；作为海运的基 地，港口、码头的安全决定了海洋经济的稳定 性。

和平时期敌对国通常会派出蛙人从海港水 域渗透、侦查，军事紧张期还会进一步破坏港 口、码头及停泊船只等重要设施，从而破坏社 会稳定和经济发展，降低军事力量。

港口、码 头及停泊船只等水上设施安全保障越来越受到 政府的重视，水下监视系统可以及时对水下入 侵目标预警，是海岸安防系统的重要组成部分，是维护海洋经济的重要保障[12-13]。

1.2海岛水下目标监视系统是海岛管理保护的高效手段海岛视频监控及入侵报警系统发展日趋成 熟，主要使用光学成像方法对近海海面进行动态 监视监测，但是监控范围小，不能满足对水下入 ■I72备弹信I2019年第1期|侵目标的探测与预警。

海岛水下监控系统利用现 代化的水声技术手段对海岛周围海域水下连续实 时的安全情况进行监视管理，具有4个方面的重 要意义[14%:—是海岛水下监控系统可以预警敌对 势力从水下入侵，防止别国窃据我国岛屿，保障 我国领土完整；二是海岛水下监视系统防止海 盗、犯罪人员潜逃到无人岛上，防止非法开采我 国岛屿附近资源，从而有效保护海岛资源；三是 海岛水下监控系统的使用能够有效减轻海岛安全 管理的劳动强度，对于无人岛效果显著；四是海 岛水下监控系统的使用将进一步提升海岛管理设 施现代化水平，提升海岛保护装备力度。

1.3水下目标监视系统是国际安保反恐的迫切■i T?d±i而要世界两大集团的冷战对抗结束后，全球整体 趋于和平，虽然没有传统大炮、导弹为主的大规 模战争，但地区冲突和小区域战争仍存在，往往 以恐怖袭击的方式进行[15]。

1995年斯里兰卡的泰 米尔猛虎组织（Tamil Tigers)的蛙人进行水下自 杀式爆炸，使斯里兰卡海军损失多艘舰船。

2000年10月,美国海军驱逐舰柯尔（Cole)号在也门 艾丁（Aden)港停泊补给时被一艘满载炸药的小 型快艇炸出一个大洞，致使17名美国水兵死亡，47人受伤。

2002年10月，法国油轮Limburg号 也是在也门遭到同样袭击。

2004年3月，哈马斯 蛙人（Hamas frogmen)从水下入侵攻击了以色 列海滨哨所。

2004年4月，伊拉克近海的石油设 施遭几条小艇袭击。

由于从水下渗透或攻击具有 较高的隐蔽性，国际上恐怖活动逐渐开始从陆地 向水下发展。

各沿海国对港口、码头、及高价值 舰艇的保护越来越重视，相继研发水下目标监视 系统。

随着水下装备和武器不断朝着小型化发 展，迫切需要能够对大小目标监视的水下安防系 统，从而建立完善的水下安保机制，对重点水域 及重要设施实施严密的监控。

1.4水下目标监视系统为海洋权益维护提供决策支撑当前，中国不存在大规模海洋军事入侵的安 全威胁，但非传统安全威胁依然存在，尤其是因 岛礁争端、海洋权益争端引发的海上安全危机。

侵犯中国岛礁主权的声索国持续而激进的侵权行 动，干扰中国和平发展进程，威胁地区和平与稳定。

我国与周边国家在部分岛礁主权和海上划界 的争端依然十分突出，海上突发性侵权事件时有 发生，海洋资源被不断掠夺，水下非传统安全领 域问题不断增加，海洋维权与海上安全形势异常 严峻。

随着钓鱼岛及邻近海域、台湾海峡区域、南海周边等海域的形势变化，海洋维权行动对海 中目标识别能力有了更高的要求，但我国海上维 权支持系统离实际需求尚有较大差距。

由于技术 发展的不对称，面对外部力量的强势介入，我国 近海海洋环境面临对他国单向透明便于他国水下 隐蔽入侵的巨大风险。

因此，发展水下目标监视 系统，进一步提升海洋环境安全保障能力，为定 期巡航执法、热点区域维权提供综合研判信息，对海上维权执法、维护国家海洋资源和领土完整 具有重要意义[16$。

1.5水下目标监视系统是海洋环境安全保障体系的核心内容我国的海洋领土面积广阔，海洋资源丰富，水下目标监测识别技术是进行海洋国土监视、维 护海洋环境安全的核心和关键技术。

海洋环境安 全是国家安全保障体系的重要组成部分，关系到 国家的长治久安、主权维护和可持续发展。

加快 致力于海洋环境安全保障的水声监视技术研究发 展，是我国实施“建设海洋强国”和“一带一 路”战略的重要基础，需求迫切、意义重大[1)$。

2国内外水下目标监视系统水下对于攻击者而言，具有易于隐蔽的特 点，是传统警戒监视系统的薄弱环节；而水下对 于防守者来说，又具有难于防范的弱点。

因此，水下入侵袭击以其隐蔽性好、代价低等特点更容 易成为敌对国或者恐怖分子选择的非对称攻击手 段，其攻击目标往往选择海港、码头的军事设 施、重要经济设施、重大活动、石油平台、无人 岛礁等。

沿海国家一直将水声技术作为海洋安全 防御的关键技术大力发展，尤其以美国为首的西 方国家纷纷投入大量人力物力研发核心装备与目 标探测技术、构建重要目标的水下监视安保系 统，如美国的综合水下监视系统（Integrated Undersea Surveillance System，IUSS)，港口 水下安 保系统（Underwater Port Security System，UPSS)，综合游泳者防御系统（Integrated Swimmer Defense System，ISD)，法国的 HarborSuite港口 水下安全监控系统等。